水利工程中經(jīng)常接觸到的機(jī)電設(shè)備有下列類(lèi)型:
泵站系統(tǒng):高壓線路(10KV),變壓器,電動(dòng)機(jī),水泵,上下游有閘控制的有啟閉機(jī)。考慮到室內(nèi)安裝,維修要配備電動(dòng)葫蘆,配電柜等。
水閘(渠首)會(huì)用到啟閉機(jī),今天和大家講講關(guān)于這些設(shè)備的基本知識(shí)以及一些選型,配套,安裝,使用等知識(shí)。
一、水泵
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的提水灌溉或排澇的設(shè)備就是水泵,也叫抽水機(jī)。除了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水泵在工業(yè)上及輸水工程上用個(gè)的非常廣泛,比如說(shuō)工業(yè)上用于排污、冷卻供水、南水北調(diào)、長(zhǎng)江水通過(guò)梯級(jí)提水輸送至我們的首都。今天我們著重介紹農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用的泵型;根據(jù)水泵的自身的功能可分為軸流泵、混流泵、離心泵、污工泵、貫流泵(閘門(mén)泵)、潛水泵、直流泵等很多類(lèi)型。我們淮安區(qū)農(nóng)用的水泵量大面廣,至2013年底止總的擁有量固定站為809座,922臺(tái),59434.7千瓦,流動(dòng)機(jī)組9532臺(tái),80792.4千瓦。其中包括茭陵泵站2座27臺(tái)機(jī)組13800千瓦,城區(qū)泵站2座11臺(tái)機(jī)組4100千瓦。
(各種泵型圖片)
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下面分別簡(jiǎn)單介紹下各種泵型的應(yīng)用,根據(jù)本區(qū)域的地域特點(diǎn),我們將著重介紹軸流泵。
1、軸流泵
軸流泵的特點(diǎn):流量大、揚(yáng)程低(一般在5m以下)、啟動(dòng)方便、運(yùn)行管理方便簡(jiǎn)單,容易被人們掌握。適合于我們平原地區(qū)使用,特別適用于固定泵站。除了上面的特點(diǎn),它的配套管路比較短,使用頻率較高。我們淮安區(qū)現(xiàn)有軸流泵8000臺(tái),在固定泵站中使用的軸流泵922臺(tái),比較大型的茭陵一站,葉輪直徑1.6m,單機(jī)配套功率800千瓦,裝機(jī)12臺(tái)套,單機(jī)流量8m3/s,茭陵二站葉輪直徑1.0m,單機(jī)配套功率280千瓦,裝機(jī)15臺(tái)套,單機(jī)流量3.38m3/s,這兩個(gè)大型泵站擔(dān)負(fù)著渠北地區(qū)和市區(qū)開(kāi)發(fā)區(qū)540平方公里的受益面積。正常我們以村、組為單位建造小型泵站,選用的水泵一般為14英寸(350)系列—32英寸(800)系列,今天我們以500系列水泵為例,給大家介紹一下水泵型號(hào)的意義及其幾個(gè)重要參數(shù)。
20ZLB-70,—100,—125,—160。
500ZLB-70,—100,—125,—160。
20—水泵出口公稱(chēng)直徑的英寸數(shù)(20寸=500毫米)
Z—軸流式
L—立式
B—葉片角度為半調(diào)節(jié)
70—水泵比轉(zhuǎn)數(shù)1/10后化整數(shù),這種泵的比轉(zhuǎn)數(shù)為700,比轉(zhuǎn)數(shù)高的揚(yáng)程較低,一般揚(yáng)程3-5m,選70型泵,3m左右選100型,2.0-2.5m,選125型,2m以下可選160型。
2、離心泵
離心泵特點(diǎn),揚(yáng)程高從幾米到幾十米、流量大,適用于丘陵山區(qū)使用,省內(nèi)的盱眙山區(qū)灌溉用的較多,我們2013年度重點(diǎn)縣工程低壓灌溉泵站工程就是選用的這種型號(hào)的水泵。
(附圖)
主要是因?yàn)樵摴こ梯斔€路較遠(yuǎn),揚(yáng)程損失較大要求較高。離心泵在平時(shí)使用中不方便的主要還是泵體使用前要抽真空,為此項(xiàng)目上還專(zhuān)門(mén)配備了一臺(tái)4KW的真空泵。該泵要求泵管保持真空,不能漏氣,一般用管極管。
3、混流泵(附圖)
混流泵揚(yáng)程適中,一般5-10m揚(yáng)程,流量同口徑的比軸流泵小,這種泵型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝管理方便,泵站要求低,土建投資較少,一般流動(dòng)機(jī)組用的較多,省抗排隊(duì)有好多這種型號(hào)水泵,拆裝方便。固定泵站我們淮城清安圩泵站用的這種泵型,城西片的澇水通過(guò)該泵站排向大運(yùn)河。
4、潛水泵
潛水泵屬于軸流泵性質(zhì),是機(jī)、泵結(jié)合聯(lián)成一體,也就是說(shuō)工作時(shí)電機(jī)也是在水下的。近年來(lái)農(nóng)業(yè)排灌使用的比較普遍。對(duì)泵房要求不高,有的也可以不建泵房,使用管理都比較方便,一般以村、組為單位的,受益面積在500-800畝。灌排都能選用這種泵,但也有大口徑的型號(hào)。潛水泵的安裝可以有多種安裝,一種是斜式安裝,泵直接斜裝在河道坡上,一種是立式安裝,還可以臥式安裝,將水泵直接平臥在進(jìn)水池中。
水泵的種類(lèi)有很多,除了我們介紹的這幾種,還有閘門(mén)泵,雙向泵,污工泵等,六、七十年代,我區(qū)污工泵占大多數(shù),八十年代開(kāi)始泵改,逐漸都改造完了,所以今天就不多做介紹了。
二、水泵的選型
(一)、水泵的選型這在我們基層接觸的較多,一般都是設(shè)計(jì)單位幫我們選擇了合適的機(jī)型。在這里跟大家介紹些基本知識(shí),首先來(lái)了解幾個(gè)水泵的參數(shù)。
1.流量:流量是指水泵在單位時(shí)間內(nèi)抽送的水的體積,單位:升/秒,立米/秒,立米/時(shí)。
2.揚(yáng)程:有凈揚(yáng)程和總揚(yáng)程兩個(gè)概念,揚(yáng)程是指水泵進(jìn)口和出口壓力的差值(出水池水位和進(jìn)水池水位的差值)。
(泵站立面圖)
總揚(yáng)程由兩部分組成,一部分是進(jìn)出水池水面的高差,稱(chēng)之為凈揚(yáng)程或者叫裝置揚(yáng)程,另一部分是水在管道中因摩擦阻力而損失的揚(yáng)程,(這里順便介紹下兩個(gè)名詞,損失揚(yáng)程包括沿程損失和局部損失),H總=H凈+H損
我們一般在選揚(yáng)程的時(shí)候,假設(shè)凈揚(yáng)程為2m,H總選2.5m,(凈揚(yáng)程*1.2倍系數(shù)),其中的計(jì)算損失揚(yáng)程的方法很復(fù)雜,這里我們就不詳細(xì)介紹了。
3、功率
①水泵的輸出功率(有效功率)
N出=9.81*Q*H
Q=水泵流量?H=水泵的總揚(yáng)程
②水泵的輸入功率(軸功率),水泵所需的外加功率,是由電機(jī)提供給水泵的功率。
③配用功率,水泵應(yīng)選的動(dòng)力機(jī)的功率,也就是電動(dòng)機(jī)的選型。
例:水泵所需的輸入功為40KW以下,我們會(huì)選45KW或者55KW,通常電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)的就是這個(gè)功率。
4、效率:水泵傳遞功率的有效程度。
根據(jù)水泵工作性能表選擇相應(yīng)的就可以了。
(附水泵工作性能表)
5、轉(zhuǎn)速
動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)水泵抽水是每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù),單位n/min,額定轉(zhuǎn)速中通常分為1480(4級(jí))、980(6級(jí))、730(8級(jí))、580(10級(jí))等檔次。
(二)水泵選型的基本原則
1、保證在設(shè)計(jì)揚(yáng)程下,滿足灌排設(shè)計(jì)流量的要求。
2、應(yīng)盡量選擇額定揚(yáng)程與設(shè)計(jì)揚(yáng)程相符的水泵,保證在長(zhǎng)期運(yùn)行中,水泵工作點(diǎn)在高效區(qū)內(nèi),水泵的工作效率高費(fèi)用省。
(附水泵工作性能曲線)
3、在最大揚(yáng)程及最大流量時(shí)仍能工作,不產(chǎn)生汽蝕。
4、運(yùn)行管理和維修方便。
(三)水泵選型的步驟
1、首先要根據(jù)灌溉或排澇要求,確定設(shè)計(jì)流量。一般情況下,根據(jù)受益范圍(面積)。
2、再根據(jù)泵站的作用,根據(jù)上下游水位組合,確定揚(yáng)程。(設(shè)計(jì)揚(yáng)程,校核揚(yáng)程)
這樣我們就可以選擇我們需要的水泵型號(hào),在根據(jù)剛剛我們提到的性能表選擇合適的電機(jī)。
三、水泵的安裝
在這里我們著重介紹一下500ZLB型水泵的安裝,在安裝前,先校核泵站設(shè)計(jì)的幾個(gè)參數(shù)。
先一起看下這種軸流泵的安裝外形圖
??????????????????? 800 —— 0.7m-0.8m
??????????????????? 600 —— 0.5m-0.7m